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JP2009045193A - Capsule endoscope and miniaturized medical device for organ diagnosis - Google Patents

Capsule endoscope and miniaturized medical device for organ diagnosis Download PDF

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JP2009045193A
JP2009045193A JP2007213335A JP2007213335A JP2009045193A JP 2009045193 A JP2009045193 A JP 2009045193A JP 2007213335 A JP2007213335 A JP 2007213335A JP 2007213335 A JP2007213335 A JP 2007213335A JP 2009045193 A JP2009045193 A JP 2009045193A
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JP
Japan
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body fluid
extraction space
fluid extraction
light
capsule
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007213335A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kentaro Matsumoto
健太郎 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041Capsule endoscopes for imaging

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  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To securely diagnose hemorrhage inside an organ. <P>SOLUTION: The capsule endoscope 10 comprises a lens 14 and an image pickup device 16. The capsule endoscope 10 also has a transparent casing 11A forming a body fluid extraction space 11 through which the body fluid flows in/out via an inflow/outflow port 19 on the inner side of a photography window 12A in such a range as can be photographed by the lens 14 and the image pickup device 16. A background plate 15, which does not transmit the light from outside but reflects the light permeating the body fluid inside the body fluid extraction space 11, is disposed in a part of the colorless and transparent dome-shaped photography window 12A facing the casing 11A. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、カプセル型内視鏡、あるいはカプセル型内視鏡を含めた器官診断用小型医療機器に関し、特に、消化管などに分泌する体液の色観察に関する。   The present invention relates to a capsule endoscope or a small medical device for organ diagnosis including a capsule endoscope, and more particularly to color observation of a body fluid secreted into a digestive tract or the like.

カプセル型内視鏡は、光源部および撮像系を備え、嚥下によって消化器官に送られる。蠕動運動などに従って進行する間、撮像系は小腸内壁など器官内部の画像を捉え、体外の受信機へ映像信号を送信する。所定のフレームレートでカプセル型内視鏡から画像信号が送信され、体外にあるレシーバーは、長時間に渡って観察画像のデータを受信する。そして、画像データがパソコンなどに取り込まれ、医師等は、一連の観察画像を通して病変部を診断する。   The capsule endoscope includes a light source unit and an imaging system, and is sent to the digestive organs by swallowing. While proceeding according to peristaltic movement, the imaging system captures images inside the organ, such as the inner wall of the small intestine, and transmits a video signal to a receiver outside the body. An image signal is transmitted from the capsule endoscope at a predetermined frame rate, and a receiver outside the body receives observation image data for a long time. Then, image data is taken into a personal computer or the like, and a doctor or the like diagnoses a lesioned part through a series of observation images.

潰瘍、ガンなど病理的理由によって出血が起こると、器官内部に分泌する体液の色が赤味を帯びる。カプセル型内視鏡では、ポリープ等の病変部診断だけでなく、器官内壁の出血を検知することが可能であり、例えば、観察される体液について、比色分析を行う。そこでは、検出される体液の色と、病変時の色を表す基準色とを参照比較し、出血などの異常があるか否かを診断する(特許文献1参照)。
特表2004−521693号公報
When bleeding occurs for pathological reasons such as ulcers and cancer, the color of fluids secreted inside the organ is reddish. Capsule endoscopes can detect not only lesions such as polyps but also bleeding on the inner wall of the organ. For example, colorimetric analysis is performed on the observed body fluid. Here, the color of the detected body fluid is compared with a reference color representing the color at the time of lesion to diagnose whether there is an abnormality such as bleeding (see Patent Document 1).
JP-T-2004-521893

器官内壁は通常赤味を帯び、赤みを帯びた背景色を通して無色透明な体液が観察される。そのため、体液が映し出された画像に対し、出血によって体液が赤味を帯びているのか、それとも背景の器官内壁によって赤味を帯びているのか識別することが難しい。   The inner wall of the organ is usually reddish, and colorless and transparent body fluids are observed through the reddish background color. For this reason, it is difficult to identify whether the body fluid is reddish due to bleeding or whether it is reddish due to the inner wall of the background organ in the image in which the body fluid is projected.

本発明のカプセル型内視鏡は、カプセル状容器と、カプセル状容器内部に設けられ、カプセル状容器外の体液が流入、流出可能な空間(体液抽出空間という)を形成する体液抽出空間部と、カプセル状容器内部に設けられ、体液抽出空間にある体液に向けて光を放射する光源と、カプセル状容器内部に設けられ、体液抽出空間部からの光によって体液の色を検出可能なフォトセンサとを備える。   The capsule endoscope of the present invention includes a capsule container, and a body fluid extraction space portion that is provided inside the capsule container and forms a space (referred to as a body fluid extraction space) through which body fluid outside the capsule container can flow in and out. A light source that is provided inside the capsule-like container and emits light toward the body fluid in the body fluid extraction space, and a photosensor that is provided inside the capsule-like container and can detect the color of the body fluid by the light from the body fluid extraction space With.

そして、本発明では、器官内壁に照射されて反射した光が体液抽出空間を通過してフォトセンサに入射しないように構成されることを特徴とする。このような構成により、フォトセンサは、器官内壁を背景とせずに体液を撮影し、得られる画像データには、体液自体の色情報が含まれる。蠕動運動を利用して体液を抽出するため、体液抽出空間部が、カプセル状容器の軸に略垂直な方向に沿って形成される体液の流入出口を有するのがよい。また、視認できない場合、体液抽出空間部が、視認させるための薬液タンクと、体液抽出空間と薬液タンクとを連通させる薬液経路とを形成するのがよい。   The present invention is characterized in that light reflected and irradiated on the inner wall of the organ passes through the body fluid extraction space and does not enter the photosensor. With such a configuration, the photosensor images a body fluid without using the inner wall of the organ as a background, and the obtained image data includes color information of the body fluid itself. In order to extract body fluid using peristaltic motion, it is preferable that the body fluid extraction space portion has a body fluid inflow / outlet formed along a direction substantially perpendicular to the axis of the capsule container. In addition, when the body fluid extraction space portion cannot be visually recognized, it is preferable that the body fluid extraction space portion forms a medicine solution tank for making the body fluid visible and a body fluid path that connects the body fluid extraction space and the solution tank.

カプセル型内視鏡は小型化、簡素化が要求されるため、観察用の光源、フォトセンサを利用して体液を観察するのがよい。したがって、光源およびフォトセンサが、それぞれ器官内壁照明用の光源および画像撮影用の撮像素子として構成され、それに従い、体液抽出空間が、カプセル状容器の透明な撮影用窓の内側に形成される。そして、体液抽出空間部は、撮影窓の体液抽出空間と面する領域に取り付けられる光反射板(体液透過光反射板という)を有する。体液透過光反射板は、体液抽出空間を透過する光を反射し、器官内壁からの反射光を遮断する。撮像素子によって得られる観察画像の一部には、器官内壁を背景としない体液抽出空間内の体液画像が含まれる。   Since the capsule endoscope is required to be downsized and simplified, it is preferable to observe a body fluid using an observation light source and a photosensor. Therefore, the light source and the photosensor are respectively configured as a light source for organ inner wall illumination and an imaging element for imaging, and accordingly, a body fluid extraction space is formed inside the transparent imaging window of the capsule container. The body fluid extraction space section has a light reflection plate (referred to as a body fluid transmission light reflection plate) attached to a region facing the body fluid extraction space of the photographing window. The bodily fluid transmitted light reflecting plate reflects light transmitted through the bodily fluid extraction space and blocks reflected light from the inner wall of the organ. A part of the observation image obtained by the imaging device includes a body fluid image in the body fluid extraction space that does not have the inner wall of the organ as a background.

観察中、体液に反射、錯乱する光が撮像素子に入射し、また、体液を透過して体液透過光反射板によって反射した光が撮像素子に入射する。データ解析によって出血を判断する場合、体液に反射、錯乱した光と、体液を透過した光の割合を調整し、最も出血の判断がし易いようにするのが望ましい。体液透過光と体液反射(錯乱)光との割合は、体液の色、観察対象の器官の違いによって異なる。そのため、器官光反射板が、出血診断に応じた所定の反射率をもつように構成するのがよい。   During observation, light that is reflected or confused by the body fluid enters the image sensor, and light that passes through the body fluid and is reflected by the body fluid transmitted light reflector enters the image sensor. When judging bleeding by data analysis, it is desirable to adjust the ratio of the light reflected and confused by the body fluid and the light transmitted through the body fluid so that the bleeding can be judged most easily. The ratio between the body fluid transmitted light and the body fluid reflected (confused) light varies depending on the color of the body fluid and the difference in the organ to be observed. For this reason, the organ light reflector is preferably configured to have a predetermined reflectance according to the bleeding diagnosis.

体液の濃度、体液中の気泡などによって、体液の厚みによって体液中の血液成分が見やすく、あるいは見にくい場合が生じる。そのため、体液抽出空間部が、体液抽出空間の光路長が変化するように、その断面形状がテーパー状に構成されるのが望ましい。   Depending on the concentration of the body fluid, bubbles in the body fluid, and the like, the blood component in the body fluid may be easily or difficult to see depending on the thickness of the body fluid. Therefore, it is desirable that the cross-sectional shape of the bodily fluid extraction space is configured to be tapered so that the optical path length of the bodily fluid extraction space changes.

一方、専用の光源およびフォトセンサを用いて体液を観察することも可能であり、器官内壁からの反射光を遮断するため、カプセル状容器の光を遮断する側面に沿って体液抽出空間部が形成され、フォトセンサおよび光源が、それぞれ照明用光源および撮影用撮像素子とは別に設けられる。   On the other hand, it is also possible to observe body fluid using a dedicated light source and photo sensor, and in order to block the reflected light from the inner wall of the organ, a body fluid extraction space is formed along the side of the capsule container that blocks the light. The photosensor and the light source are provided separately from the illumination light source and the imaging element, respectively.

専用の光源およびフォトセンサを用いる場合、体液反射光と体液透過光とを別々に検出するため、体液に反射する光を受ける第1のフォトセンサと、体液を透過する光を受ける第2のフォトセンサとを設けるのが望ましい。フォトセンサとしては、フォトダイオードなどを用いればよい。そして、第1のフォトセンサおよび光源が、体液抽出空間を挟んで第2のフォトセンサと向かい合い、体液抽出空間部が、体液抽出空間を形成する壁面において、第1および第2のフォトセンサ、光源と向かい合う透明板を有する。   When a dedicated light source and a photosensor are used, in order to detect body fluid reflected light and body fluid transmitted light separately, a first photo sensor that receives light reflected by the body fluid and a second photo sensor that receives light transmitted through the body fluid. It is desirable to provide a sensor. A photodiode or the like may be used as the photosensor. The first photosensor and the light source face the second photosensor across the bodily fluid extraction space, and the bodily fluid extraction space is formed on the wall surface forming the bodily fluid extraction space. And a transparent plate facing each other.

本発明の他の態様である器官内診断用小型医療機器は、容器と、容器内部に設けられ、カプセル状容器外の体液が流入、流出可能な体液抽出空間を形成する体液抽出空間部と体液抽出空間にある体液に向けて光を放射する光源と、容器内部に設けられ、体液抽出空間部からの光によって体液の色を検出可能なフォトセンサとを備え、器官内壁に照射されて反射した光が体液抽出空間を通過してフォトセンサに入射しないように構成されることを特徴とする。   A small medical device for organ diagnosis which is another aspect of the present invention includes a body fluid extraction space section and a body fluid which are provided inside the container and form a body fluid extraction space through which body fluid outside the capsule container can flow in and out. A light source that emits light toward the body fluid in the extraction space, and a photosensor that is provided inside the container and that can detect the color of the body fluid by the light from the body fluid extraction space, are irradiated and reflected on the inner wall of the organ The light is configured not to enter the photosensor through the body fluid extraction space.

本発明によれば、器官内の出血を確実に診断することができる。   According to the present invention, bleeding in an organ can be reliably diagnosed.

以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、第1の実施形態であるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した断面図である。図2は、観察画像を示した図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic internal configuration of a capsule endoscope according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an observation image.

カプセル型内視鏡10は、外殻となるカプセル状容器12を備え、その一部は半球状(ドーム状)の透明な撮影窓12Aから成る。容器12の内部には、複数個のLEDで構成された光源13、レンズ14、撮像素子16、そして回路基板18A、18Bが収納されている。容器12は、容器内部空間を密閉し、撮影窓12A以外の容器本体12Bは光を通さない。撮影窓12Aは、容器本体12Bに固着されている。   The capsule endoscope 10 includes a capsule-shaped container 12 serving as an outer shell, and a part thereof includes a hemispherical (dome-shaped) transparent imaging window 12A. Inside the container 12 are housed a light source 13, a lens 14, an imaging device 16, and circuit boards 18A and 18B each composed of a plurality of LEDs. The container 12 seals the interior space of the container, and the container body 12B other than the imaging window 12A does not transmit light. The photographing window 12A is fixed to the container body 12B.

レンズ14は、容器12の長手方向(軸方向)Eを光軸として配置され、レンズ14の後方に撮像素子16が設けられている(以下では、撮影窓14側を前方、その逆を後方と定める)。レンズ14は、回路基板18Aから前方方向に延びる環状のレンズ保持枠17によって固定され、撮像素子16は、回路基板18Aに設置されている。   The lens 14 is disposed with the longitudinal direction (axial direction) E of the container 12 as an optical axis, and an imaging element 16 is provided behind the lens 14 (hereinafter, the imaging window 14 side is the front and the opposite is the rear. Define). The lens 14 is fixed by an annular lens holding frame 17 extending in the forward direction from the circuit board 18A, and the imaging element 16 is installed on the circuit board 18A.

カプセル型内視鏡10が嚥下によって消化管内を進行すると、光源13から放射される白色の照明光が、撮影窓12Aを通して前方方向を照らす。観察対象となる器官内壁からの反射光が撮影窓12Aを介してレンズ14に入射し、これにより被写体像が撮像素子16に形成される。撮像素子16で発生する画像信号は回路基板18Aにおいて処理され、映像信号が生成される。   When the capsule endoscope 10 advances in the digestive tract by swallowing, the white illumination light emitted from the light source 13 illuminates the forward direction through the imaging window 12A. Reflected light from the inner wall of the organ to be observed is incident on the lens 14 via the imaging window 12 </ b> A, whereby a subject image is formed on the image sensor 16. An image signal generated by the image sensor 16 is processed in the circuit board 18A to generate a video signal.

映像信号は、回路基板18Bに設けられた送信部(図示せず)から無線通信によって体外へ送信される。体外に設置されたレシーバー(図示せず)は、送信された映像信号を受信し、データとして記録する。そして、記録されたデータは、コンピュータシステムにおいて映像信号処理される。これにより、体内映像がモニタに表示される。回路基板18Bに設けられた電源制御部(図示せず)は、光源13A、13B、撮像素子16等への電源供給を制御する。   The video signal is transmitted outside the body by wireless communication from a transmission unit (not shown) provided on the circuit board 18B. A receiver (not shown) installed outside the body receives the transmitted video signal and records it as data. The recorded data is subjected to video signal processing in a computer system. Thereby, the in-vivo image is displayed on the monitor. A power supply control unit (not shown) provided on the circuit board 18B controls power supply to the light sources 13A and 13B, the image sensor 16 and the like.

撮影窓12Aの頂点から離れた容器本体12B近くには、カプセル状容器12の軸Eに垂直な方向に沿って流出入口19が形成され、流出入口19は、撮影窓12Aの内側に設けられた空間(以下では、体液抽出空間という)11と連通する。蠕動運動によるカプセル型内視鏡10の回転運動に合わせて、器官内部に分泌する体液が流出入口19を通って体液検査用空間11に流入、流出する。   In the vicinity of the container body 12B away from the apex of the photographing window 12A, an outflow inlet 19 is formed along a direction perpendicular to the axis E of the capsule-like container 12, and the outflow inlet 19 is provided inside the photographing window 12A. It communicates with a space (hereinafter referred to as a body fluid extraction space) 11. In accordance with the rotational movement of the capsule endoscope 10 by the peristaltic movement, the bodily fluid secreted into the organ flows into and out of the bodily fluid examination space 11 through the outflow inlet 19.

体液抽出空間11は、光を透過する無色透明なケーシング11Aによって形成される。直方体形状のケーシング11Aは、撮影窓12Aと接し、ケーシング11Aに面する撮影窓12Aの部分には、背景板15が形成されている。背景板15は、撮影窓12Aの一部を構成し、容器12外部からの光を遮断する。すなわち、外部からの光が背景板15を介して体液抽出空間11へ入らないように構成されている。背景板15の内面15Aは、グレー(灰色)に塗られている。   The body fluid extraction space 11 is formed by a colorless and transparent casing 11A that transmits light. The rectangular parallelepiped casing 11A is in contact with the imaging window 12A, and a background plate 15 is formed in the portion of the imaging window 12A facing the casing 11A. The background plate 15 constitutes a part of the photographing window 12A and blocks light from the outside of the container 12. That is, it is configured such that light from the outside does not enter the body fluid extraction space 11 through the background plate 15. The inner surface 15A of the background plate 15 is painted in gray (gray).

ケーシング11Aの配置された場所は、レンズ14、撮像素子16による撮影範囲(視野)にあり、光源13A、13Bの照明光によって体液抽出空間11内の体液が照明され、体液抽出空間11内に流入した体液からの光がレンズ14に入射する。これにより、体型の画像が画面の一部に表示される。図2の観察画像において、画面左隅には、体液抽出空間内にある体液の画像Rが表示されている。   The place where the casing 11 </ b> A is disposed is in a photographing range (field of view) by the lens 14 and the image sensor 16, and the body fluid in the body fluid extraction space 11 is illuminated by the illumination light of the light sources 13 </ b> A and 13 </ b> B and flows into the body fluid extraction space 11. The light from the body fluid thus made enters the lens 14. As a result, the figure image is displayed on a part of the screen. In the observation image of FIG. 2, an image R of body fluid in the body fluid extraction space is displayed at the left corner of the screen.

図3は、体液抽出空間11を拡大して示した図である。   FIG. 3 is an enlarged view of the body fluid extraction space 11.

光源13から放射された光の一部I1は、体液抽出空間11の体液によって反射、錯乱し、反射(錯乱)光となってレンズ14に入射する(以下では、体液反射光という)。 一方、一部の照明光I2は、体液を透過すると背景板15で反射し、その反射した光がレンズ14に入射する(以下では、体液透過光という)。体液反射光、体液透過光が、それぞれ体液レンズ14、すなわち撮像素子16へ入射することによって、体液の画像と体液を透過した光による画像が得られる。   Part of the light I1 emitted from the light source 13 is reflected and confused by the body fluid in the body fluid extraction space 11, and becomes reflected (confused) light and enters the lens 14 (hereinafter referred to as body fluid reflected light). On the other hand, when a part of the illumination light I2 passes through the body fluid, it is reflected by the background plate 15, and the reflected light enters the lens 14 (hereinafter referred to as body fluid transmitted light). The bodily fluid reflected light and the bodily fluid transmitted light are incident on the bodily fluid lens 14, that is, the image sensor 16, whereby an image of the bodily fluid and an image of light transmitted through the bodily fluid are obtained.

背景板15の内面15Aは、所定の反射率をもつグレーによって色づけされ、内面15Aに反射する光、すなわち体液透過光の反射の程度は、グレーの濃度に従う。すなわち、体液反射光と体液透過の割合は、内面15Aの反射率に従う。   The inner surface 15A of the background plate 15 is colored with gray having a predetermined reflectance, and the degree of reflection of the light reflected on the inner surface 15A, that is, the light transmitted through the body fluid, depends on the gray density. That is, the ratio between the bodily fluid reflected light and the bodily fluid transmission follows the reflectance of the inner surface 15A.

送信される画像信号には、撮影画像データとともに体液抽出空間11からの光による体液画像データが含まれ、体液透過光と体液反射光による体液画像がコンピュータシステム(図示せず)等によって表示される。コンピュータシステムでは、背景板15の内面15Aのグレースケールに基づいた基準色のデータがあらかじめ用意され、観察された体液画像の色と基準色の色とが比較、参照される。そして、医師等の診断により、血液が体液に含まれているか、すなわち出血があるか確認される。なお、画像のみによって出血を判断することも可能である。   The transmitted image signal includes body fluid image data based on light from the body fluid extraction space 11 together with captured image data, and a body fluid image based on body fluid transmitted light and body fluid reflected light is displayed by a computer system (not shown) or the like. . In the computer system, reference color data based on the gray scale of the inner surface 15A of the background plate 15 is prepared in advance, and the color of the observed body fluid image is compared with the reference color. Then, a diagnosis by a doctor or the like confirms whether blood is contained in the body fluid, that is, whether there is bleeding. It is also possible to determine bleeding from the image alone.

このように、第1の実施形態によれば、流入出口19を介して体液が流入、流出する体液抽出空間11を形成するケーシング11Aが、撮影窓12Aの内側に設けられ、撮影窓12Aのケーシング11Aに面する部分には、外部からの光を透過させず、体液抽出空間11内の体液を透過した光を反射させる背景板15が設けられる。光源13からの光がケーシング11Aを通過すると、体液によって反射、錯乱する光がレンズ14に入射し、また、体液を透過して背景板15に反射した光がレンズ14に入射する。これにより、器官内壁を背景とした体液画像は生成されず、体液自身の色が検出され、出血が確実に診断される。   Thus, according to the first embodiment, the casing 11A that forms the body fluid extraction space 11 through which body fluid flows in and out through the inflow / outflow port 19 is provided inside the photographing window 12A, and the casing of the photographing window 12A. A portion of the surface facing 11A is provided with a background plate 15 that does not transmit light from the outside and reflects light that has passed through body fluid in the body fluid extraction space 11. When the light from the light source 13 passes through the casing 11 </ b> A, the light reflected and confused by the body fluid enters the lens 14, and the light that has passed through the body fluid and reflected on the background plate 15 enters the lens 14. As a result, a body fluid image against the inner wall of the organ is not generated, the color of the body fluid itself is detected, and bleeding is reliably diagnosed.

背景板15の色は、灰色に限定されず、反射率100%の白色、反射率0%の黒色、銀色に設定してもよい。出血が確認し易いように、体液透過光と体液反射光との割合をグレースケールに従って調整してもよい。また、単色ではなく、段階的にグレースケールを変化させるように構成してもよい。     The color of the background plate 15 is not limited to gray, and may be set to white with a reflectance of 100%, black with a reflectance of 0%, or silver. The ratio between the body fluid transmitted light and the body fluid reflected light may be adjusted according to a gray scale so that bleeding can be easily confirmed. Moreover, you may comprise so that a gray scale may be changed in steps instead of a single color.

ケーシング11Aの位置は、体液抽出空間11がレンズ14、撮像素子16の撮影可能な範囲に収まる任意の位置であればよい。このとき、器官内壁に照射されて反射した光が前記体液抽出空間を通過して前記フォトセンサに入射しないように構成する。すなわち、背景として器官内壁が映し出されないように体型画像を取得すればよい。また、流入出口12Bにポンプを設けて強制的に体液を流入、流出させてもよい。   The position of the casing 11 </ b> A may be an arbitrary position that allows the body fluid extraction space 11 to fall within a range where the lens 14 and the image sensor 16 can be photographed. At this time, it is configured such that the light reflected and reflected on the inner wall of the organ does not enter the photosensor through the body fluid extraction space. That is, the body shape image may be acquired so that the organ inner wall is not projected as a background. Further, a pump may be provided at the inflow / outflow port 12B to force the body fluid to flow in and out.

次に、図4を用いて、第2の実施形態であるカプセル型内視鏡について説明する。第2の実施形態では、体液抽出空間の形状が第1の実施形態と異なる。それ以外については、第1の実施形態と同じである。   Next, a capsule endoscope according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the shape of the body fluid extraction space is different from that of the first embodiment. The rest is the same as in the first embodiment.

図4は、第2の実施形態におけるカプセル型内視鏡の撮影窓付近の内部構成を概略的に示した断面図である。図4に示すように、体液抽出空間11’を形成するハウジング11A’の断面形状は、テーパー状に形成されている。したがって、体液抽出空間11’を透過して背景板15に反射する光の光路長IRが、撮影窓12Aの放射方向に沿って異なる。光路長を変えることにより、体液画像の中で診断しやすい、すなわち血液成分が見やすい所定の光路長による画像を確実に得ることができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an internal configuration in the vicinity of the photographing window of the capsule endoscope according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the housing 11 </ b> A ′ forming the body fluid extraction space 11 ′ is tapered. Therefore, the optical path length IR of the light that passes through the body fluid extraction space 11 ′ and is reflected by the background plate 15 varies along the radiation direction of the imaging window 12 </ b> A. By changing the optical path length, it is possible to reliably obtain an image with a predetermined optical path length that is easy to diagnose in a body fluid image, that is, blood components can be easily seen.

次に、図5を用いて、第3の実施形態であるカプセル型内視鏡について説明する。第3の実施形態では、薬液が注入される。それ以外の構成については、第1の実施形態と同じである。   Next, a capsule endoscope according to a third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, a chemical solution is injected. About another structure, it is the same as 1st Embodiment.

図5は、第3の実施形態におけるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した断面図である。カプセル型内視鏡10”の撮影窓12A”の内側には、薬液タンク17が形成され、薬液路19Aを介して体液抽出空間11”と連通する。溶液タンク17のケーシング17Aは、体液抽出空間11”のケーシング11A”と一体的に形成されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic internal configuration of a capsule endoscope according to the third embodiment. A liquid medicine tank 17 is formed inside the imaging window 12A ″ of the capsule endoscope 10 ″, and communicates with the body fluid extraction space 11 ″ via the liquid medicine path 19A. The casing 17A of the solution tank 17 is a body fluid extraction space. 11 ″ casing 11A ″ is formed integrally.

薬液タンク17には、あらかじめ指示薬(pH指示薬など)が貯留されている。外部からの通信によって薬液路19に設けられた開閉弁(図示せず)が開き、これによって薬液が体液抽出空間11”に流入する。体液は薬液との混合によって色変化し、指示薬によって所定の色をなした体液画像が得られる。   An indicator (such as a pH indicator) is stored in advance in the chemical tank 17. An on-off valve (not shown) provided in the chemical liquid passage 19 is opened by communication from the outside, whereby the chemical liquid flows into the bodily fluid extraction space 11 ″. The color of the bodily liquid changes by mixing with the chemical liquid, A colored body fluid image is obtained.

次に、図6、7を用いて、第4の実施形態であるカプセル型内視鏡について説明する。第4の実施形態では、体液の色を観察するために専用の光源、フォトダイオードなどの光電変換素子が用意される。それ以外の構成については、実質的に第1の実施形態と同じである。   Next, a capsule endoscope according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, a dedicated light source and a photoelectric conversion element such as a photodiode are prepared for observing the color of body fluid. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.

図6は、第4の実施形態であるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した図である。カプセル型内視鏡100の容器本体110の側面には、体液の流入出口110が形成され、蠕動運動に合わせて体液が体液抽出空間115に流入、流出する。体液抽出空間115は、カプセル型内視鏡100の軸に垂直な方向に沿った2つの透明板150A,150Bによって形成される。   FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic internal configuration of a capsule endoscope according to the fourth embodiment. A body fluid inflow / outlet port 110 is formed on the side surface of the container body 110 of the capsule endoscope 100, and body fluid flows into and out of the body fluid extraction space 115 in accordance with the peristaltic motion. The body fluid extraction space 115 is formed by two transparent plates 150A and 150B along a direction perpendicular to the axis of the capsule endoscope 100.

光源120、および光電変換素子130、140は、体液観察用に設けられた専用光源および専用光電変換素子であり、体液抽出空間115の周囲に配置される。光電変換素子140は、透明板150Bに接し、体液抽出空間115を間に挟んで、透明板150Aに接する光源120、130の反対側に配置されている。光電変換素子130は、光源120から放射されて体液に反射、錯乱した光を受信する一方、光電変換素子140は、光源120から放射されて体液を透過した光を受信する。光電変換素子130、光電変換素子140で生成された画像信号は、体液観察用のデータとして処理される。   The light source 120 and the photoelectric conversion elements 130 and 140 are a dedicated light source and a dedicated photoelectric conversion element provided for body fluid observation, and are disposed around the body fluid extraction space 115. The photoelectric conversion element 140 is in contact with the transparent plate 150B, and is disposed on the opposite side of the light sources 120 and 130 in contact with the transparent plate 150A with the body fluid extraction space 115 interposed therebetween. The photoelectric conversion element 130 receives light emitted from the light source 120 and reflected and confused by the body fluid, while the photoelectric conversion element 140 receives light emitted from the light source 120 and transmitted through the body fluid. Image signals generated by the photoelectric conversion element 130 and the photoelectric conversion element 140 are processed as data for body fluid observation.

図7は、カプセル型内視鏡100から送信されるデータを時系列に示した図である。1フレーム分の画像データが送信される度に、透過光データ、反射光データが合わせて送信される。これにより、透過光の色や強度と、反射光の色や強度が別々に生成され、血液成分の自動解析が一層容易になる。   FIG. 7 is a diagram showing data transmitted from the capsule endoscope 100 in time series. Each time image data for one frame is transmitted, transmitted light data and reflected light data are transmitted together. As a result, the color and intensity of the transmitted light and the color and intensity of the reflected light are generated separately, and automatic analysis of blood components is further facilitated.

次に、図8を用いて、第5の実施形態であるカプセル型内視鏡について説明する。第5の実施形態では、体液の流入口、流出口が別々に設けられている。それ以外の構成については、第4の実施形態と実質的に同じである。   Next, a capsule endoscope as the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, a bodily fluid inflow port and an outflow port are provided separately. About another structure, it is substantially the same as 4th Embodiment.

図8は、第5の実施形態であるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した断面図である。カプセル型内視鏡100’の容器本体110の側面には、体液の流入口110A’と流出口110B’が形成され、管状の体液抽出空間115’を形成する。カプセル型内視鏡100’が蠕動運動によって進む間、体液の一部が体液抽出空間115’を通過していく。   FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic internal configuration of a capsule endoscope according to the fifth embodiment. A body fluid inlet 110A 'and an outlet 110B' are formed on the side surface of the container body 110 of the capsule endoscope 100 'to form a tubular body fluid extraction space 115'. While the capsule endoscope 100 ′ advances by a peristaltic motion, a part of the body fluid passes through the body fluid extraction space 115 ′.

光源120’、撮像素子130’は、それぞれ容器120’内部の流入口110A’と流出口110B’に挟まれた空間170、180に配置され、光電変換素子140’は、体液検査用空間115’を挟んで光源120’、光電変換素子130’と向かい合うように配置される。体液検査用空間115’を形成する境界面においては、光源120’、光電変換素子130’、光電変換素子140’の向かい合う位置に透明板160A、170A、180Aがそれぞれ一体的に取り付けられている。光源120’の照明光が体液抽出空間115’を照射すると、光電変換素子130’がその体液反射光を受診し、光電変換素子140’は体液を透過する体液透過光を受信する。   The light source 120 ′ and the image sensor 130 ′ are arranged in spaces 170 and 180 sandwiched between the inlet 110A ′ and the outlet 110B ′ inside the container 120 ′, respectively, and the photoelectric conversion element 140 ′ is a body fluid test space 115 ′. Is disposed so as to face the light source 120 ′ and the photoelectric conversion element 130 ′. On the boundary surface forming the body fluid test space 115 ′, transparent plates 160 </ b> A, 170 </ b> A, and 180 </ b> A are integrally attached at positions facing the light source 120 ′, the photoelectric conversion element 130 ′, and the photoelectric conversion element 140 ′. When the illumination light from the light source 120 ′ irradiates the body fluid extraction space 115 ′, the photoelectric conversion element 130 ′ receives the body fluid reflected light, and the photoelectric conversion element 140 ′ receives body fluid transmitted light that passes through the body fluid.

カプセル型内視鏡において出血の検診を行う代わりに、出血診断専用のカプセル型小型医療機器として構成してもよく、また、嚥下タイプ以外の器官内部診断用小型医療機器として構成してもよい。   Instead of screening for bleeding with a capsule endoscope, it may be configured as a capsule-type small medical device dedicated to bleeding diagnosis, or may be configured as a small medical device for internal organ diagnosis other than the swallowing type.

第1の実施形態であるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematic internal structure of the capsule endoscope which is 1st Embodiment. 観察画像を示した図である。It is the figure which showed the observation image. 体液抽出空間を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the bodily fluid extraction space. 第2の実施形態におけるカプセル型内視鏡の撮影窓付近の内部構成を概略的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed roughly the internal structure of the imaging | photography window vicinity of the capsule type endoscope in 2nd Embodiment. 第3の実施形態におけるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed schematic internal structure of the capsule type endoscope in 3rd Embodiment. 第4の実施形態であるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した図である。It is the figure which showed schematic internal structure of the capsule type endoscope which is 4th Embodiment. カプセル型内視鏡から送信されるデータを時系列に示した図である。It is the figure which showed the data transmitted from a capsule type endoscope in time series. 第5の実施形態であるカプセル型内視鏡の概略的内部構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the schematic internal structure of the capsule type endoscope which is 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 カプセル型内視鏡
11、115、115’ 体型抽出空間
11A ケーシング(体液抽出空間部)
12 容器
12A 撮影窓
12B 容器本体
13A,13B 光源
14 レンズ
15 背景板(体液透過光反射板)
16 撮像素子(フォトセンサ)
130 撮像素子(第1のフォトセンサ)
140 撮像素子(第2のフォトセンサ)
10 Capsule-type endoscope 11, 115, 115 ′ Body extraction space 11A Casing (body fluid extraction space)
12 Container 12A Shooting Window 12B Container Body 13A, 13B Light Source 14 Lens 15 Background Plate (Body Fluid Transmitted Light Reflector)
16 Image sensor (photo sensor)
130 Image sensor (first photosensor)
140 Image sensor (second photo sensor)

Claims (9)

カプセル状容器と、
前記カプセル状容器内部に設けられ、前記カプセル状容器外の体液が流入、流出可能な体液抽出空間を形成する体液抽出空間部と、
前記カプセル状容器内部に設けられ、前記体液抽出空間にある体液に向けて光を放射する光源と、
前記カプセル状容器内部に設けられ、前記体液抽出空間部からの光によって体液の色を検出可能なフォトセンサとを備え、
器官内壁に照射されて反射した光が前記体液抽出空間を通過して前記フォトセンサに入射しないように構成されることを特徴とするカプセル型内視鏡。
A capsule container;
A body fluid extraction space provided inside the capsule container and forming a body fluid extraction space into which body fluid outside the capsule container can flow in and out;
A light source that is provided inside the capsule-like container and emits light toward the body fluid in the body fluid extraction space;
A photosensor provided inside the capsule-shaped container and capable of detecting the color of the body fluid by the light from the body fluid extraction space;
A capsule endoscope configured such that light irradiated and reflected on an inner wall of an organ does not pass through the body fluid extraction space and enter the photosensor.
前記光源および前記フォトセンサが、それぞれ器官内壁照明用の光源および画像撮影用の撮像素子であって、
前記体液抽出空間が、前記カプセル状容器の透明な撮影用窓の内側に形成され、
前記体液抽出空間部が、前記撮影窓の前記体液抽出空間と面する領域に取り付けられ、また、前記体液抽出空間を透過する光を反射し、器官内壁からの反射光を遮断する体液透過光反射板を有することを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡。
The light source and the photosensor are a light source for organ inner wall illumination and an imaging device for image capturing, respectively.
The body fluid extraction space is formed inside a transparent photographing window of the capsule container,
The bodily fluid extraction space is attached to a region of the imaging window facing the bodily fluid extraction space, and reflects bodily fluid transmitted light that reflects light that passes through the bodily fluid extraction space and blocks reflected light from the inner wall of the organ. The capsule endoscope according to claim 1, further comprising a plate.
前記体液透過光反射板が、出血診断に応じた所定の反射率を有することを特徴とする請求項2に記載のカプセル型内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 2, wherein the body fluid transmitted light reflecting plate has a predetermined reflectance according to a bleeding diagnosis. 前記体液抽出空間部が、前記体液抽出空間の光路長が変化するように、テーパー状に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡。   2. The capsule endoscope according to claim 1, wherein the body fluid extraction space is configured in a tapered shape so that an optical path length of the body fluid extraction space changes. 前記カプセル状容器の光を遮断する側面に沿って前記体液抽出空間部が形成され、
前記フォトセンサおよび前記光源が、それぞれ照明用光源および撮影用撮像素子とは別に設けられることを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡。
The body fluid extraction space is formed along a side surface that blocks light of the capsule container,
The capsule endoscope according to claim 1, wherein the photosensor and the light source are provided separately from an illumination light source and a photographing image sensor, respectively.
前記フォトセンサが、体液に反射する光を受ける第1のフォトセンサと、体液を透過する光を受ける第2のフォトセンサとを有し、
前記第1のフォトセンサおよび前記光源が、前記体液抽出空間を挟んで前記第2のフォトセンサと向かい合い、
前記体液抽出空間部が、前記体液抽出空間を形成する壁面において、前記第1および第2のフォトセンサ、そして前記光源と向かい合う透明板を有することを特徴とする請求項5に記載のカプセル型内視鏡。
The photosensor includes a first photosensor that receives light reflected by bodily fluid and a second photosensor that receives light that passes through bodily fluid;
The first photosensor and the light source face the second photosensor across the body fluid extraction space;
The capsule body according to claim 5, wherein the body fluid extraction space includes a transparent plate facing the first and second photosensors and the light source on a wall surface forming the body fluid extraction space. Endoscope.
前記体液抽出空間部が、前記カプセル状容器の軸に略垂直な方向に沿って形成される体液の流入出口を有することを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡。   The capsule endoscope according to claim 1, wherein the body fluid extraction space has a body fluid inflow / outlet formed along a direction substantially perpendicular to the axis of the capsule container. 前記体液抽出空間部が、薬液タンクと、前記体液抽出空間と前記薬液タンクとを連通させる薬液経路とを形成することを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡。   2. The capsule endoscope according to claim 1, wherein the body fluid extraction space portion forms a medicine solution tank and a medicine solution path that connects the body fluid extraction space and the medicine solution tank. 容器と、
前記容器内部に設けられ、前記カプセル状容器外の体液が流入、流出可能な体液抽出空間を形成する体液抽出空間部と、
前記体液抽出空間にある体液に向けて光を放射する光源と、
前記容器内部に設けられ、前記体液抽出空間部からの光によって体液の色を検出可能なフォトセンサとを備え、
器官内壁に照射されて反射した光が前記体液抽出空間を通過して前記フォトセンサに入射しないように構成されることを特徴とする器官診断用小型医療機器。
A container,
A body fluid extraction space portion that is provided inside the container and forms a body fluid extraction space through which body fluid outside the capsule container can flow in and out;
A light source that emits light toward the body fluid in the body fluid extraction space;
A photosensor provided inside the container and capable of detecting the color of body fluid by light from the body fluid extraction space;
A small medical device for organ diagnosis, characterized in that light reflected and irradiated on the inner wall of the organ passes through the body fluid extraction space and does not enter the photosensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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